滲透微型實驗探究 助力高中化學(xué)教學(xué)

呂春華

實驗探究能激發(fā)學(xué)習(xí)者的興趣，增強(qiáng)其對所學(xué)知識的理解。為獲得良好的實驗探究效果，應(yīng)注重對實驗內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)創(chuàng)新，通過微型實驗的滲透，在鞏固所學(xué)的同時，更好地鍛煉學(xué)習(xí)者分析問題能力以及探究能力。教學(xué)實踐中應(yīng)做好對實驗原理的認(rèn)真分析，在對教學(xué)經(jīng)驗認(rèn)真總結(jié)的基礎(chǔ)上，通過實驗器材的合理選取組裝，創(chuàng)設(shè)情境新穎的微型實驗，更好地吸引學(xué)習(xí)者的注意，真正地達(dá)到激活高中化學(xué)課堂，順利完成教學(xué)目標(biāo)的目的。

一、滲透Cl2相關(guān)的微型實驗

Cl2是高中化學(xué)中的重要物質(zhì)，其中Cl2的性質(zhì)是學(xué)習(xí)者必須掌握的內(nèi)容。Cl2能夠與金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)、水、堿等發(fā)生反應(yīng)。另外，氯氣具有較強(qiáng)的氧化性，可氧化很多物質(zhì)。實踐中為使學(xué)習(xí)者更好地理解與掌握Cl2與其他物質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱關(guān)系，應(yīng)注重相關(guān)微型實驗的滲透，課堂上通過展示微型實驗，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者認(rèn)真分析實驗現(xiàn)象，探究實驗結(jié)論。

例如，課堂上可按照如圖1所示裝置組裝實驗器材，開展微型實驗以制取Cl2，并探究Cl2性質(zhì)。已知Cl2氧化性強(qiáng)于HIO3，要求學(xué)習(xí)者認(rèn)真觀察實驗操作，分析實驗現(xiàn)象，開展探究活動。

（1）加入濃鹽酸的儀器還可使用______代替。

（2）加入濃鹽酸后試管中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式______

（3）將濃鹽酸緩慢加入試管中，將b關(guān)閉，將c、d、e打開，使產(chǎn)生的Cl2緩慢充入上方Y(jié)型管，看到的實驗現(xiàn)象是_____；關(guān)閉c打開b，使Cl2緩慢進(jìn)入右側(cè)Y型管中，實驗現(xiàn)象是_____。

（4）實驗中若通入的氯氣較多，淀粉-KI試紙逐漸變?yōu)闊o色，原因可能為_______。

（5）該裝置_____（填寫“能”或“不能”）證明氧化性Cl2躍Br2躍I2，原因為____，為防止污染空氣，實驗結(jié)束時的操作為_______。

該微型實驗既制取了Cl2又檢驗了Cl2的性質(zhì)，而且兼顧尾氣處理，一舉多得。因該微型實驗情境新穎，很好地激發(fā)了學(xué)習(xí)者的探究欲望，達(dá)到了預(yù)期的課堂教學(xué)效果。

二、滲透濃硫酸相關(guān)的微型實驗

濃硫酸具有吸水性、脫水性、強(qiáng)氧化性等性質(zhì)，是硫元素非常重要的化合物。因該部分內(nèi)容較多，為使學(xué)習(xí)者更好地掌握濃硫酸的性質(zhì)，并能根據(jù)相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象正確判斷濃硫酸對應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)，教學(xué)實踐中注重為學(xué)生展示相關(guān)的微型實驗，激發(fā)學(xué)習(xí)者思考探究，更加牢固地掌握所學(xué)知識。

例如，課堂上采用圖2微型實驗裝置探究濃硫酸和蔗糖的碳化產(chǎn)物，并要求學(xué)習(xí)者思考相關(guān)問題，其中a、b都是氣球，已知CO氣體通入氯化鈀溶液，溶液變?yōu)楹谏?/p>

實驗步驟：其一，檢驗裝置氣密性；其二，將滴有酸性高錳酸鉀溶液的濾紙、滴有品紅溶液的濾紙、浸有氯化鈀溶液的濾紙和浸有溴水的濾紙分別放入到淤于盂榆處；其三，夾好止水夾K，向蔗糖上滴加3～4滴蒸餾水，加入濃硫酸發(fā)生反應(yīng)，其中盂中的濾紙變成了黑色；其四，將K打開，使氣體緩慢進(jìn)入B和C中，一段時間后榆處濾紙顏色無變化，C中澄清石灰水變渾濁。

（1）盛濃硫酸的儀器名稱為_____，實驗體現(xiàn)了濃硫酸的哪些性質(zhì)：______。

（2）實驗中向蔗糖上滴水的目的是______。

（3）若反應(yīng)產(chǎn)物中兩種碳的氧化物相同條件下具有相同的體積，則蔗糖碳化后發(fā)生的反應(yīng)方程式為______。

（4）步驟四操作的目的是_____。

（5）若用滴加酸性高錳酸鉀溶液的試紙?zhí)娲鶥，且置于雙通玻璃管后，分析其給實驗帶來的影響：_____。

該微型實驗既進(jìn)行了濃硫酸與蔗糖的反應(yīng)，驗證了濃硫酸的性質(zhì)，又適當(dāng)?shù)赝卣沽私虒W(xué)內(nèi)容，鍛煉了學(xué)習(xí)者的探究與分析問題能力，教學(xué)效果顯著。

三、滲透CuO相關(guān)的微型實驗

CuO是學(xué)習(xí)者較為熟悉的銅的氧化物。高中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)注重圍繞CuO開展相關(guān)的微型實驗探究活動，從學(xué)習(xí)者熟悉的物質(zhì)入手，逐漸地過渡到高中化學(xué)知識的學(xué)習(xí)與探究中，降低學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)陌生感，給學(xué)習(xí)者留下深刻的實驗印象，使其更好地把握所學(xué)知識本質(zhì)。

例如，在課堂上使用圖3所示微型實驗進(jìn)行氫氣還原氧化銅的實驗。實驗時將銅絲1下端彎曲一小圓環(huán)，并用鐵錘錘擊成帶小孔的小匙。將銅絲2一端彎曲成螺旋狀。已知乙醇、乙醛的沸點(diǎn)分別為78.5益、20.8益，銅作催化劑時乙醇被氧化的反應(yīng)溫度為550益。而后要求學(xué)習(xí)者結(jié)合所學(xué)以及理解回答如下問題：

（1）試管玉中先加入的試劑為____。

（2）域中銅絲的具體操作為_____；玉、域中實驗現(xiàn)象分別為_____、______。

（3）實驗處理銅絲1的目的是______、______，處理銅絲2的目的是_______。

（4）使用圖4裝置進(jìn)行實驗，其中X為乙醇，稍微加熱，銅絲操作和銅絲2相同，發(fā)現(xiàn)銅絲由黑變紅，過一會兒在干燥管內(nèi)有乙醛生成；而如果持續(xù)進(jìn)行加熱，銅絲不按銅絲2操作，將光亮螺旋銅絲深入同樣位置，等待較長時間后沒有生成乙醛，可能的原因為_______。

觀察微型實驗裝置可知玉中的裝置是制取H2，因使用Zn粒，因此，試管中應(yīng)先加入稀硫酸或鹽酸。為保證實驗安全性，應(yīng)待玉中的反應(yīng)進(jìn)行一段時間，將裝置中的空氣排凈，而后將銅絲在酒精燈上加熱至紅熱迅速深入到域中。其中玉中的實驗現(xiàn)象為Zn粒逐漸溶解，溶液中出現(xiàn)較多氣泡；域中銅絲由黑色逐漸變成亮紅色。處理銅絲1的目的是銅和酸形成原電池，提高氫氣產(chǎn)生速率，并且隨時提高Zn粒終止反應(yīng)，便于控制實驗。將銅絲2彎曲成螺旋狀，可提高銅絲局部溫度，增強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)速率。若持續(xù)加熱X，乙醇會將裝置中的空氣排凈，無法生成CuO，不能進(jìn)行氧化反應(yīng)，因此，沒有乙醛生成。

該微型實驗以H2還原氧化銅為背景，結(jié)合高中化學(xué)知識對實驗內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)拓展，給學(xué)生帶來似曾相識的感覺，驅(qū)使其主動地進(jìn)行探究，既鞏固了所學(xué)知識，又鍛煉了分析問題能力。

四、滲透SO2有關(guān)的微型實驗

SO2是重要的氣體，相關(guān)知識點(diǎn)多且是測試的熱門考點(diǎn)，掌握SO2的性質(zhì)是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。教學(xué)實踐中為防止學(xué)習(xí)者產(chǎn)生枯燥感，牢固掌握SO2的性質(zhì)，應(yīng)注重采用微型實驗替代傳統(tǒng)實驗，以達(dá)到降低實驗難度、節(jié)省實驗藥品的目的，提升實驗教學(xué)效果。

例如，為探究SO2的性質(zhì)，使用硬質(zhì)玻璃管做如圖5所示微型實驗（夾持儀器已省略）。同時，要求學(xué)習(xí)者積極聯(lián)系所學(xué)，回答以下問題：搖

（1）寫出反應(yīng)中生成SO2的反應(yīng)方程式：______。

（2）棉球a的實驗現(xiàn)象為先變白，加熱后變紅，則其上蘸有的試劑為____，得出的結(jié)論為_____。

（3）棉球b蘸有含酚酞的NaOH溶液，則對應(yīng)的實驗現(xiàn)象為____，發(fā)生的離子方程式為_____。

（4）棉球c蘸有I2和淀粉的混合溶液，對應(yīng)的實驗現(xiàn)象為_____，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為_____，得出的結(jié)論為_____。

該微型實驗使用的器材較少，但研究的內(nèi)容并不少，既制取了SO2，同時又驗證了SO2的漂白性、還原性以及與堿反應(yīng)的性質(zhì)。不僅如此，通過加裝尾氣處理裝置，將剩余的SO2全部吸收，避免了空氣污染。通過該微型實驗開展教學(xué)活動，給學(xué)生留下深刻影響，使其搞清楚了SO2相關(guān)性質(zhì)以及具體表現(xiàn)。

五、滲透電化學(xué)有關(guān)的微型實驗

電化學(xué)是高中化學(xué)的重點(diǎn)知識。學(xué)習(xí)該部分知識的關(guān)鍵在于深入理解原電池以及電解池原理，并能夠從氧化還原反應(yīng)視角解釋不同電極下發(fā)生的電極反應(yīng)。教學(xué)實踐中為使學(xué)習(xí)者更好地把握電化學(xué)的本質(zhì)，抓住分析問題的關(guān)鍵，應(yīng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容在課堂上設(shè)計與展示相關(guān)微型實驗，并預(yù)留相關(guān)空白時間，要求學(xué)習(xí)者積極思考與探究相關(guān)問題。

該微型實驗涉及電解池與原電池，通過探究相關(guān)問題能進(jìn)一步加深學(xué)習(xí)者對原電池、電解池原理的理解，使其更加清晰地認(rèn)識到兩者之間的區(qū)別，進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)效率。

高中化學(xué)教學(xué)中滲透微型實驗，給學(xué)習(xí)者提供探究機(jī)會，驅(qū)使其主動思考，加深印象，有助于其搞清楚化學(xué)知識的來龍去脈，更好地理解與掌握相關(guān)化學(xué)知識精髓，因此教學(xué)實踐中應(yīng)充分認(rèn)識到微型實驗的重要作用，結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容，做好微型實驗的設(shè)計與滲透，提升學(xué)習(xí)體驗，激發(fā)學(xué)習(xí)潛力，促進(jìn)課堂教學(xué)效率的有效提升。